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JPH04339871A - Hot-melt ink for ink jet printer - Google Patents

Hot-melt ink for ink jet printer

Info

Publication number
JPH04339871A
JPH04339871A JP3111699A JP11169991A JPH04339871A JP H04339871 A JPH04339871 A JP H04339871A JP 3111699 A JP3111699 A JP 3111699A JP 11169991 A JP11169991 A JP 11169991A JP H04339871 A JPH04339871 A JP H04339871A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
pigment
hot melt
recording
melt ink
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3111699A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaya Fujioka
昌也 藤岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP3111699A priority Critical patent/JPH04339871A/en
Priority to US07/864,350 priority patent/US5259873A/en
Publication of JPH04339871A publication Critical patent/JPH04339871A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00Inks
    • C09D11/30Inkjet printing inks
    • C09D11/34Hot-melt inks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17593Supplying ink in a solid state

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the title ink which is excellent in fastness to heat and light and in the persistence of color and gives higher recording density. CONSTITUTION:The title ink is prepared by thermally melting paraffin wax and an ethylene/vinyl acetate copolymer and dispersing carbon black in the melt. When printing is made with this ink, the surface area 2 of a recorded dot is smaller that the surface area 1 of a printed dot so that high-density recording is possible.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ用ホットメルトインクに関し、さらに詳細には、常温
において固体であって、記録の際高温にて溶融する、イ
ンクジェットプリンタ用ホットメルトインクに関するも
のである。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to hot melt ink for inkjet printers, and more particularly to hot melt ink for inkjet printers that is solid at room temperature and melts at high temperatures during recording. .

【0002】0002

【従来の技術】インクジェットプリンタは無騒音、高速
印刷、高品位印刷、カラー印刷など、印刷技術において
多くの利点を有しているが、液滴を噴出して直接、記録
紙上にインク滴をのせて記録するという原理上、記録紙
の種類によって印字品質や印刷乾燥時間が影響され、従
って質の悪い紙への記録では著しく印字品質が低下する
ものであった。
[Prior Art] Inkjet printers have many advantages in printing technology, such as noiseless, high-speed printing, high-quality printing, and color printing. Due to the principle of recording on paper, the print quality and print drying time are affected by the type of recording paper, and therefore, when recording on poor quality paper, the print quality deteriorates significantly.

【0003】このような欠点を解決する手段として、ホ
ットメルトタイプのインクを使用することにより、室温
より高い温度に融点を持つインクが記録紙の種類を選ば
ずに紙上で均一なドット径で固化するため、あらゆる質
の紙に印字できることが一般的な事実として知られてい
る。また、このようなインク組成物で公知のものとして
、米国特許第4390369号明細書及び特開昭58ー
108271号公報では、天然ワックスを含有するイン
ク、特開昭59−22973号公報においては、ステア
リン酸を含有するインク、特開昭61−83268号公
報においては、C20〜C24の酸またはアルコールを
含み、更に、これらと融点が相対的に高いケトンを含有
するインク、等の色材として染料を用いたものが提案さ
れている。
[0003] As a means of solving these drawbacks, by using hot-melt ink, the ink, which has a melting point above room temperature, can solidify on paper with a uniform dot diameter regardless of the type of recording paper. It is a general fact that it is possible to print on any quality of paper. Further, as such known ink compositions, U.S. Pat. Ink containing stearic acid, JP-A No. 61-83268, contains a C20 to C24 acid or alcohol, and further contains a ketone having a relatively high melting point. It has been proposed to use

【0004】また、米国特許第4659383号明細書
及び特公平2−18710号公報においては、65℃よ
り高い融点を有するワックスまたはC18〜C24の脂
肪酸もしくはアルコールに固体顔料を分散させたホット
メルトインクが提案されている。
[0004] Furthermore, in US Pat. No. 4,659,383 and Japanese Patent Publication No. 2-18710, a hot melt ink in which a solid pigment is dispersed in a wax having a melting point higher than 65° C. or a C18 to C24 fatty acid or alcohol is disclosed. Proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ようなホットメルトインクを使用したインクジェット印
刷において、色材として染料を用いた場合には、必ずし
も染料溶解度に優れているとは言えず、染料種類が限定
され、更には、長時間の加熱あるいは繰り返しの加熱冷
却に対して必ずしも安定ではなく、耐光堅牢性にも問題
を有していた。また、色材として染料、顔料のどちらを
用いた場合でも、従来のホットメルトインクは、記録紙
上でインク滴によって形成される記録ドットの大きさは
、インクの粘度、表面張力などのインク特性と、インク
吐出装置のオリフィス径、吐出力、吐出温度などの装置
特性によって決定するものであり、記録密度の向上には
限界があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, when dyes are used as coloring materials in inkjet printing using hot melt inks as described above, dye solubility is not necessarily excellent, and the type of dye Further, they are not necessarily stable against long-term heating or repeated heating and cooling, and also have problems in light fastness. In addition, regardless of whether dyes or pigments are used as the coloring material, with conventional hot melt inks, the size of the recording dots formed by ink droplets on recording paper depends on ink properties such as ink viscosity and surface tension. This is determined by device characteristics such as the orifice diameter, ejection force, and ejection temperature of the ink ejection device, and there is a limit to the improvement in recording density.

【0006】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、インクの高温での安定性、耐光
堅牢性、色の永続性に優れ、且つ、より高密度の記録が
可能であるようなインクジェットプリンタ用ホットメル
トインクを得ようとするものである。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an ink with excellent high-temperature stability, light fastness, and color permanence, and which enables higher-density recording. An object of the present invention is to obtain a hot melt ink for an inkjet printer that has the following properties.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインクジェットプリンタ用ホットメルトイン
クは、常温で固体であって、インク噴出温度においては
液体であるような色材を保持するためのビヒクルと、該
色材としての顔料を備え、該ビヒクルと該顔料の組合せ
は、記録紙上で該インクにより形成される印字ドットに
おいて、該ビヒクルの該印字ドットの外郭から中心に向
かって順次に起こる冷却固化に伴って、該顔料が該印字
ドットの中心に集積することを特徴としている。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve this object, the hot melt ink for inkjet printers of the present invention retains a coloring material that is solid at room temperature and liquid at the ink ejection temperature. and a pigment as the coloring material, and the combination of the vehicle and the pigment is sequentially applied from the outer edge of the printed dot of the vehicle toward the center of the printed dot formed by the ink on the recording paper. It is characterized in that the pigment accumulates at the center of the printed dot as it cools and solidifies.

【0008】[0008]

【作用】上記の構成を有する本発明において、ビヒクル
は、顔料の分散媒であると同時に、常温で固体であり、
熱エネルギーによって溶融し、融点以上の温度において
インク吐出可能な粘度を有する液体となり、印字直後の
記録紙上では、印字ドットの外郭部分から中心部分へ向
かって順に冷却固化されて、該顔料の保持と、該記録紙
とホットメルトインクの接着の働きをする。該顔料は、
該ビヒクル中に粉砕混合された擬分散状態で存在し、印
字直後の該記録紙上では、該ビヒクルの外郭部分から中
心部分に向かっての冷却固化に伴って、インク中心部に
向かって集積し、インク外郭よりも小さな着色部分を作
り出す。
[Function] In the present invention having the above structure, the vehicle is a dispersion medium for the pigment and is solid at room temperature,
It is melted by thermal energy and becomes a liquid with a viscosity that allows ink to be ejected at a temperature above the melting point. Immediately after printing, the pigment is cooled and solidified on the recording paper in order from the outer edge of the dot to the center, thereby retaining the pigment. , acts as an adhesive between the recording paper and the hot melt ink. The pigment is
The ink exists in the vehicle in a pseudo-dispersed state that has been pulverized and mixed, and on the recording paper immediately after printing, it accumulates toward the center of the ink as it cools and solidifies from the outer part of the vehicle toward the center, Creates a colored area smaller than the ink outline.

【0009】[0009]

【実施例】以下、本発明を具体化した−実施例を説明す
る。
[Examples] Hereinafter, examples that embody the present invention will be described.

【0010】本実施例におけるビヒクルは、日本精蝋社
製のパラフィンワックスHNP−10であり、顔料は、
カーボンブラックである。また、インクの記録紙に対す
る粘着力を与えるためにエチレン−酢酸ビニル共重合体
である三井ポリケミカル社製EVA210を加えている
。本実施例に用いたインクの組成は以下のようなもので
ある。
The vehicle in this example is paraffin wax HNP-10 manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd., and the pigment is
It is carbon black. Additionally, EVA210, an ethylene-vinyl acetate copolymer manufactured by Mitsui Polychemical Co., Ltd., is added to give the ink adhesive strength to the recording paper. The composition of the ink used in this example is as follows.

【0011】 HNP−10        90wt%EVA210
          5wt%カーボンブラック   
   5wt%インクの調製は、最初に該HNP−10
と該EVA210を同容器内で加熱溶融混合し、その後
該カーボンブラックを加え、アトライター、ロールミル
などの粉砕装置にかけて分散を行う。このとき、分散媒
体である該パラフィンワックス(HNP−10)は極性
基を持たないため表面に極性を有する該カーボンブラッ
クを十分にぬらすことができず、該カーボンブラックは
完全な分散状態とはならず擬分散状態となる。
HNP-10 90wt% EVA210
5wt% carbon black
Preparation of 5 wt% ink was performed by first adding the HNP-10
and the EVA210 are heated and melted and mixed in the same container, and then the carbon black is added and dispersed using a grinding device such as an attritor or a roll mill. At this time, the paraffin wax (HNP-10), which is a dispersion medium, does not have a polar group, so it cannot sufficiently wet the carbon black, which has polarity on its surface, and the carbon black is not completely dispersed. The result is a pseudo-dispersion state.

【0012】本実施例の場合、該カーボンブラックの平
均粒径は5umとなった。ここでいう擬分散状態とは、
粒径が1um以上30um以下で分散されている状態で
あり、この擬分散状態が実現されるときに顔料の印字ド
ット中心部への集積効果が得られる。もし、粒径が1u
m未満であれば、顔料の印字ドット中心部への集積が起
こりにくくなり、30umより大きければ、インク吐出
の際のオリフィス目詰まりや、吐出以前に顔料沈降が起
こるなどの問題が起こってしまうのである。
In the case of this example, the average particle size of the carbon black was 5 um. What is the pseudo-dispersion state here?
This is a state in which the pigment is dispersed with a particle size of 1 um or more and 30 um or less, and when this pseudo-dispersion state is achieved, the effect of the pigment being concentrated at the center of the printed dot is obtained. If the particle size is 1u
If it is less than 30 um, it will be difficult for the pigment to accumulate in the center of the printed dot, and if it is larger than 30 um, problems such as clogging of the orifice during ink ejection and pigment settling before ejection will occur. be.

【0013】前述のようにして得られたインクをインク
吐出装置によって記録紙上に印字を行うと、図1に示さ
れるような印字ドット1が記録紙3上に形成される。図
1からわかるように、実際に記録画素として機能するの
は記録ドット2である。従って、該印字ドット1に比べ
て該記録ドット2は小さくなり、従来のような該印字ド
ットと該記録ドットが同じ大きさである場合と比較して
、当然、記録密度は高くすることが可能である。
When the ink obtained as described above is printed on a recording paper by an ink ejecting device, print dots 1 as shown in FIG. 1 are formed on the recording paper 3. As can be seen from FIG. 1, it is the recording dot 2 that actually functions as a recording pixel. Therefore, the recording dot 2 is smaller than the printing dot 1, and it is possible to naturally increase the recording density compared to the conventional case where the printing dot and the recording dot are the same size. It is.

【0014】実際に印字を行う場合には、図2に示すよ
うに、軸6により移動可能に支持された印字ヘッド4の
印字送り幅及びプラテン5上に支持された記録紙3の用
紙送り幅を該印字ドット1の径ではなく、該記録ドット
2の径に合わせることによって高密度化の効果が達成さ
れる。本実施例の場合、該記録ドットの面積は該印字ド
ットの面積の約85%を占めることがわかったが、この
面積占有率は分散方法や印字条件、紙質によっても多少
変化する。該面積占有率が85%ということは面積占有
率100%の場合と比較して、記録密度は1.18倍と
なり、例えば具体的に、300dpi の記録密度が可
能なインク吐出装置で、本実施例に示す組成のインクを
用いれば、350dpi の記録密度まで高密度化が可
能となる。
When actually printing, the print feed width of the print head 4 movably supported by the shaft 6 and the paper feed width of the recording paper 3 supported on the platen 5 are determined as shown in FIG. By matching the diameter of the recording dot 2 instead of the diameter of the printing dot 1, the effect of increasing the density can be achieved. In the case of this example, it was found that the area of the recorded dots occupied about 85% of the area of the printed dots, but this area occupancy rate varied somewhat depending on the dispersion method, printing conditions, and paper quality. When the area occupancy rate is 85%, the recording density is 1.18 times that of the case where the area occupancy rate is 100%. By using an ink having the composition shown in the example, it is possible to increase the recording density up to 350 dpi.

【0015】また、それとは逆に、記録密度を低下させ
ることなく、インク吐出装置のオリフィス径を大きくす
ることができるとも言え、該インク吐出装置の製造が容
易に行えるようにもなる。
On the contrary, it can be said that the orifice diameter of the ink ejecting device can be increased without reducing the recording density, and the ink ejecting device can be easily manufactured.

【0016】[0016]

【表1】[Table 1]

【0017】表1には、該カーボンブラックの印字ドッ
ト中心部への集積効果を達成することができるその他の
インク組成をいくつか示している。この表からわかるよ
うに、本発明のインク組成中、ビヒクルの飽和炭化水素
として、パラフィンワックスでは日本精蝋社製のHNP
−9、HNP−10、155などが好ましく、マイクロ
クリスタリンワックスでは日本精蝋社製Hi−Mic−
1070、Hi−Mic−2065、などが好ましい。
Table 1 shows some other ink compositions that can achieve the effect of accumulating the carbon black at the center of the printed dot. As can be seen from this table, in the ink composition of the present invention, the paraffin wax used as the saturated hydrocarbon vehicle was HNP manufactured by Nippon Seiro Co., Ltd.
-9, HNP-10, 155, etc. are preferable, and among microcrystalline waxes, Hi-Mic-
1070, Hi-Mic-2065, etc. are preferred.

【0018】また、これらのワックスを2種以上混合し
て使用することも可能であるし、表に例示したワックス
以外の飽和炭化水素を用いることも可能であり、さらに
、飽和炭化水素以外のワックス類についても該顔料との
組合せを考えることによって、顔料の集積効果を得るこ
とが可能である。また、顔料についてもカーボンブラッ
クに限らず、その他の有機顔料、無機顔料を用いても、
本発明の効果を得ることが可能である。
It is also possible to use a mixture of two or more of these waxes, it is also possible to use saturated hydrocarbons other than the waxes exemplified in the table, and it is also possible to use waxes other than saturated hydrocarbons. It is also possible to obtain a pigment accumulation effect by considering the combination with the pigment. In addition, pigments are not limited to carbon black, but other organic pigments and inorganic pigments can also be used.
It is possible to obtain the effects of the present invention.

【0019】また、本発明において用いられるインク組
成は前記実施例にとらわれることなく、さまざまな添加
剤を含むことができる。例えば顔料の分散性を制御する
ための分散調整剤、インクの溶融粘度を調整するための
調粘剤、インク融点を調節するための融点調整剤、イン
クと記録紙との接着力を高める接着剤などである。
Furthermore, the ink composition used in the present invention is not limited to the above embodiments, and can contain various additives. For example, a dispersion regulator to control the dispersibility of pigments, a viscosity regulator to regulate the melt viscosity of ink, a melting point regulator to regulate the melting point of ink, and an adhesive to increase the adhesive strength between ink and recording paper. etc.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のインクジェットプリンタ用ホットメルトインクに
よれば、色材として顔料を用いているため、耐熱堅牢性
、耐光堅牢性、色の永続性に優れ、さらに、記録ドット
が印字ドットよりも小さくなるため、記録密度をより高
密度にすることができ、あるいは、インク吐出装置の製
造を容易にすることが可能である。
Effects of the Invention As is clear from the above explanation, according to the hot melt ink for inkjet printers of the present invention, since a pigment is used as a coloring material, heat resistance, light resistance, and color permanence are maintained. Furthermore, since the recording dots are smaller than the printing dots, the recording density can be increased or the ink ejection device can be manufactured easily.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本発明のインクジェットプリンタ用ホットメル
トインクを用いて記録紙上に印字した状態を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a state of printing on recording paper using the hot melt ink for an inkjet printer of the present invention.

【図2】印字送り幅と印字ドット径との関係を示す図で
ある。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between print feed width and print dot diameter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  印字ドット 2  記録ドット 3  記録紙 4  印字ヘッド 1 Printing dots 2 Recording dots 3 Recording paper 4 Print head

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  固体を加熱溶融して液体とし、該液体
をインクとして使用するインクジェットプリンタ用ホッ
トメルトインクにおいて、常温で固体であって、インク
噴出温度においては液体であるような、色材を保持する
ためのビヒクルと、該色材として顔料とを含み、且つ、
記録紙上で該インクにより形成される印字ドットにおい
て、該ビヒクルの該印字ドットの外郭から中心に向かっ
て順次に起こる冷却固化に伴って、該顔料が該印字ドッ
トの中心に集積するように構成したことを特徴とするイ
ンクジェットプリンタ用ホットメルトインク。
1. A hot melt ink for an inkjet printer that heats and melts a solid to make a liquid and uses the liquid as an ink, which contains a coloring material that is solid at room temperature and liquid at the ink ejection temperature. It contains a vehicle for holding, a pigment as the coloring material, and
In the printed dots formed by the ink on the recording paper, the pigment is configured to accumulate at the center of the printed dots as the vehicle cools and solidifies sequentially from the outer edge of the printed dots toward the center. Hot melt ink for inkjet printers.
【請求項2】  前記ビヒクルが、飽和炭化水素の混合
物であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェ
ットプリンタ用ホットメルトインク。
2. The hot melt ink for an ink jet printer according to claim 1, wherein the vehicle is a mixture of saturated hydrocarbons.
【請求項3】  前記ビヒクルが、パラフィンワックス
であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェッ
トプリンタ用ホットメルトインク。
3. The hot melt ink for an inkjet printer according to claim 1, wherein the vehicle is paraffin wax.
【請求項4】  前記顔料が、有機顔料であることを特
徴とする請求項1乃至3に記載のインクジェットプリン
タ用ホットメルトインク。
4. The hot melt ink for an inkjet printer according to claim 1, wherein the pigment is an organic pigment.
【請求項5】  前記顔料が、カーボンブラックである
ことを特徴とする請求項1乃至3に記載のインクジェッ
トプリンタ用ホットメルトインク。
5. The hot melt ink for an inkjet printer according to claim 1, wherein the pigment is carbon black.
JP3111699A 1991-05-16 1991-05-16 Hot-melt ink for ink jet printer Pending JPH04339871A (en)

Priority Applications (2)

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US07/864,350 US5259873A (en) 1991-05-16 1992-04-06 Hot melt ink used for ink jet printer

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